《2025年168优化重组卷五年高考真题分类汇编高中化学全一册通用版》

11. (2022·广东卷,14分)食醋是烹饪美食的调味品,有效成分主要为醋酸(用$HAc$表示)。$HAc$的应用与其电离平衡密切相关。$25\ {^{\circ}C}$时,$HAc$的$K_{ a}=1.75× 10^{-5}\approx 10^{-4.76}$。
(1)配制250${mL}\ 0.1\ {mol· L^{-1}}$的$HAc$溶液,需$5\ {mol· L^{-1}}HAc$溶液的体积为5.0${mL}$。
(2)下列关于$250\ {mL}$容量瓶的操作,正确的是C。

(3)某小组研究$25\ {^{\circ}C}$下$HAc$电离平衡的影响因素。
提出假设 稀释$HAc$溶液或改变${Ac^{-}}$浓度,$HAc$电离平衡会发生移动。
设计方案并完成实验 用浓度均为$0.1\ {mol· L^{-1}}$的$HAc$和$NaAc$溶液,按下表配制总体积相同的系列溶液,测定$pH$,记录数据。

①根据表中信息,补充数据:$a=$3.00,$b=$33.00。
②由实验Ⅰ和Ⅱ可知,稀释$HAc$溶液,电离平衡正(填“正”或“逆”)向移动;结合表中数据,给出判断理由:实验Ⅱ相较于实验Ⅰ，醋酸溶液稀释了10倍，而实验Ⅱ的pH增大值小于1。
③由实验Ⅱ~Ⅷ可知,增大${Ac^{-}}$浓度,$HAc$电离平衡逆向移动。
实验结论 假设成立。
(4)小组分析上表数据发现:随着$\dfrac{n(NaAc)}{n(HAc)}$的增加,$c{(H^{+})}$的值逐渐接近$HAc$的$K_{ a}$。
查阅资料获悉:一定条件下,按$\dfrac{n(NaAc)}{n(HAc)}=1$配制的溶液中,$c{(H^{+})}$的值等于$HAc$的$K_{ a}$。
对比数据发现,实验Ⅷ中$pH=4.65$与资料数据$K_{ a}=10^{-4.76}$存在一定差异;推测可能由物质浓度准确程度不够引起,故先准确测定$HAc$溶液的浓度再验证。
①移取$20.00\ {mL}HAc$溶液,加入$2$滴酚酞溶液,用$0.100\ 0\ {mol· L^{-1}}NaOH$溶液滴定至终点,消耗体积为$22.08\ {mL}$,则该$HAc$溶液的浓度为0.1104${mol· L^{-1}}$。画出上述过程的滴定曲线示意图并标注滴定终点。
②用上述$HAc$溶液和$0.100\ 0\ {mol· L^{-1}}NaOH$溶液,配制等物质的量的$HAc$与$NaAc$混合溶液,测定$pH$,结果与资料数据相符。
(5)小组进一步提出:如果只有浓度均约为$0.1\ {mol· L^{-1}}$的$HAc$和$NaOH$溶液,如何准确测定$HAc$的$K_{ a}$?小组同学设计方案并进行实验。请完成下表中Ⅱ的内容。

实验总结 得到的结果与资料数据相符,方案可行。
(6)根据$K_{ a}$可以判断弱酸的酸性强弱。写出一种无机弱酸及其用途:HClO：漂白剂和消毒液(或H₂SO₃：还原剂、防腐剂或H₃PO₄：食品添加剂、制药、生产肥料)。

答案：
11.解析　
(1)溶液稀释过程中，溶质的物质的量不变，因此250mL×0.1mol·L⁻¹=V×5mol·L⁻¹，解得V=5.0mL。
(2)容量瓶使用过程中，不能用手等触碰瓶口，以免污染试剂，故A错误；定容时，视线应与溶液凹液面和刻度线“三线相切”，不能仰视或俯视，故B错误；向容量瓶中转移液体，需用玻璃棒引流，玻璃棒下端位于刻度线以下，同时玻璃棒不能接触容量瓶瓶口，故C正确；定容完成后，盖上瓶塞，将容量瓶来回颠倒，将溶液摇匀，颠倒过程中，左手食指抵住瓶塞，防止瓶塞脱落，右手扶住容量瓶底部，防止容量瓶从左手掉落，故D错误。
(3)①实验Ⅶ的溶液中n(NaAc)∶n(HAc)=3∶4，V(HAc)=4.00mL，因此V(NaAc)=3.00mL，即a=3.00，由实验Ⅰ可知，溶液最终的体积为40.00mL，因此V(H₂O)=40.00mL−4.00mL−3.00mL=33.00mL，即b=33.00。
②实验Ⅰ所得溶液的pH=2.86，实验Ⅱ的溶液中c(HAc)为实验Ⅰ的$\frac{1}{10}$，稀释过程中，若不考虑电离平衡移动，则实验Ⅱ所得溶液的pH=2.86+1=3.86，但实际溶液的pH=3.36＜3.86，说明稀释过程中，溶液中n(H⁺)增大，即电离平衡正向移动。
(4)①滴定过程中发生反应：HAc+NaOH=NaAc+H₂O，由反应方程式可知，滴定至终点时，n(HAc)=n(NaOH)，因此22.08mL×0.1000mol·L⁻¹=20.00mL×c(HAc)，解得c(HAc)=0.1104mol·L⁻¹。滴定过程中，当V(NaOH)=0时，c(H⁺)=$\sqrt{\frac{K_a}{c(HAc)}}$≈$\sqrt{\frac{10^{-4.76}}{0.1}}$mol·L⁻¹=10⁻².⁸⁸mol·L⁻¹，溶液的pH=2.88，当V(NaOH)=11.04mL时，n(NaAc)=n(HAc)，溶液的pH=4.76，当V(NaOH)=22.08mL时，达到滴定终点，溶液中溶质为NaAc溶液，Ac⁻发生水解，溶液呈弱碱性，当NaOH溶液过量时，c(NaOH)无限接近0.1mol·L⁻¹，溶液pH接近13，因此滴定曲线如图:
　　　　　　　　
(5)向20.00mL的HAc溶液中加入V₁mLNaOH溶液达到滴定终点，滴定终点的溶液中溶质为NaAc，当$\frac{n(NaAc)}{n(HAc)}$=1时，溶液中c(H⁺)的值等于HAc的Kₐ，因此可再向溶液中加入20.00mLHAc溶液，使溶液中n(NaAc)=n(HAc)。
(6)不同的无机弱酸在生活中应用广泛，如HClO具有强氧化性，在生活中可用于漂白和消毒，H₂SO₃具有还原性，可用作还原剂，在葡萄酒中添加适量H₂SO₃可用作防腐剂，H₃PO₄是中强酸，可用作食品添加剂，同时在制药、生产肥料等行业有广泛用途。
答案　
(1)5.0　
(2)C　
(3)①3.00　33.00
②正　实验Ⅱ相较于实验Ⅰ，醋酸溶液稀释了10倍，而实验Ⅱ的pH增大值小于1
(4)①0.1104
　　　　　　　　
(5)向滴定后的混合液中加入20mLHAc溶液
(6)HClO：漂白剂和消毒液(或H₂SO₃：还原剂、防腐剂或H₃PO₄：食品添加剂、制药、生产肥料)